【正文】 ? ?導(dǎo) 熱 系 數(shù) /( 20 K J m h C )? ? 給 熱 系 數(shù) /( 。 由前面計(jì)算數(shù)據(jù)列入下表 表 411 衡算表 名稱 NH3 Ar H2 N2 氣量 3m( )標(biāo) 補(bǔ)充氣 V補(bǔ) 回收氣 V回 弛放氣 液氨 入塔氣 V入 出塔氣 V出 根據(jù)物料平衡和元素組分平衡求 V補(bǔ) ， V回 ， V入 ， V出 。VV( ) ( ) 4 .5 0 0 4 .4 8 9LL 1 0 0 % 0 .2 4 4 %V4 .5 0 0()L? ?? ? ? ?誤 差 假定正確。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 4 合成工段的 工藝 計(jì)算及設(shè)備選型 合成工段設(shè)計(jì)要求 年工作日： 330天； 系統(tǒng)工作壓力： 練氣組成（％）： H2 ， N2 ， 合成塔進(jìn)氣（％）： NH3 ， Ar 16 合成塔出氣（ %）： NH3 21 合成工段物料衡算圖 1——新鮮氣； 14——弛放氣； 16， 17， 19——液氨；其余各點(diǎn)為循環(huán)氣 合成工段的工藝計(jì)算 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合 成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 11 物料衡算 （ 1）合成塔計(jì)算 ① 合成塔入口氣組成： 入塔氨含量：36NHy =％； 入塔氫含量：2Hy =()x100％ =％； 入塔氬含量： 6Ary =16％； 入塔氮含量：2Ny=()x100％ =％。經(jīng)過(guò)凈化的氣體壓縮到合成回路的壓力 ， 進(jìn)入內(nèi)冷、熱壁、徑向合成塔進(jìn)行反應(yīng) ， 合成塔的第 1床用傳統(tǒng)的催化劑 ， 其余三床用釕催化劑。膨脹機(jī)流出物在換熱器底部進(jìn)一步冷卻并部分冷凝后進(jìn)入精餾塔。出口氣經(jīng)冷卻送到二氧化碳脫除工藝 ， 二氧化碳可以用已經(jīng)商業(yè)化的工藝除去。一部分烴類在自熱式轉(zhuǎn)化爐中燃燒 ,釋放的熱供 KRES裝置中剩余的烴類蒸 汽 轉(zhuǎn)化的需要。雖說(shuō)釕系催化劑的成本要比鐵系催化劑要高很多，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，還是選擇釕系催化劑。 在合成工段起決定作用的是催化劑，催化劑的選擇將決定整個(gè)合成工段設(shè)計(jì)。 另外 ，總平面布置圖右上方 繪 有風(fēng)向玫瑰圖，下方 繪 有明細(xì)表等。這樣，可使場(chǎng)區(qū)空氣得以凈化，噪音減小，美化和改善了環(huán)境的衛(wèi)生條件，使本廠的小環(huán)境﹑小氣候得以明顯改善。 （ 5） 行政管理機(jī)構(gòu)和福利區(qū)：辦公樓位于廠前區(qū)且位于主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向。 D 水處理車間：靠近負(fù)荷中心，處理每日生產(chǎn)車間所需的工業(yè)用水，并提供部分生活用水。 總平面布置概述 （ 1） 生產(chǎn)區(qū)布置：由于合成氨的生產(chǎn)不適合于室內(nèi)生產(chǎn)，因此全部是露天式生產(chǎn)，各工段按流程的順序建設(shè)，本設(shè)計(jì)中呈 U型。 （ 7） 近期建設(shè)和遠(yuǎn)期發(fā)展相結(jié)合，主要生產(chǎn)車間留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地，輕化工工廠變化較快，綜合利用較廣，加工深度較深，大多數(shù)工藝 流程更新快，這要求在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)留有較大的預(yù)留地，以滿足工廠發(fā)展變化的需要。 （ 4） 各車間之間注意滿足防火、衛(wèi)生 等國(guó)家安全規(guī)定，各種廠房按性質(zhì)分區(qū)集中。 總平面布置 總平面布置的基本原則 （ 1） 總平面布置首先必須滿足生產(chǎn)要求，以最大限度的保證生產(chǎn)作業(yè)線的連接、短捷、方便， 從原料進(jìn)廠到成品出廠，整個(gè)流程必須符合生產(chǎn)工藝要求，力求做到流程線路暢通、連續(xù)、短捷、避免交叉進(jìn)行 ， 使 各種物料的輸送距離 為最小。下表就是近年來(lái)我國(guó)合成氨消費(fèi)增長(zhǎng)和供求 情況： 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 表 11 我國(guó)合成氨消費(fèi)增長(zhǎng)和供求情況 萬(wàn) t 年份 產(chǎn)量 進(jìn)口量 出口量 表觀消 費(fèi)量 1995 2021 2021 年均增長(zhǎng)率 /% 從上表可以看出，我國(guó)對(duì)合成氨的需求一直穩(wěn)定增長(zhǎng)，針對(duì)我過(guò)合成氨產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，在我國(guó)建立大型的合成氨廠是很有必要也是很有前途的；因此，設(shè)計(jì)的合成氨廠的規(guī)模定為年產(chǎn) 20萬(wàn)噸合成氨。近些年來(lái)我國(guó)對(duì)化肥工業(yè)的重視，使合成氨工業(yè)有了較快的發(fā)展， 1982 年達(dá)到 萬(wàn)噸，成為世界產(chǎn)量最高的國(guó)家之一。 我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，對(duì)于氨的需求是一直呈上升趨勢(shì)。 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn) 20萬(wàn)噸 合成氨廠 的工藝設(shè)計(jì)， 但由于合成氨的 整個(gè) 生產(chǎn)工藝較長(zhǎng)，細(xì)節(jié)問(wèn)題較多，鑒于設(shè)計(jì)時(shí)間的緊迫，本設(shè)計(jì) 主要 對(duì)合成氨的主要工段 ——合成工段 進(jìn)行了工藝計(jì)算、設(shè)備選型，并繪制了全廠平面布置圖、 合成氨工藝流程示意圖、合成工段帶控制點(diǎn)工藝流程圖、合成工段物料流程圖、合成 車間的立面圖和平面圖。 關(guān)鍵詞 ： 氨 ， 催化劑 ， 工藝，圖 II Ammonia Plant Process of The Technological Design of 200,000 t Ammonia Per Year ABSTRACT The industrial production of ammonia is used mainly nitrogen and hydrogen through the catalyst to be obtained. The design of the annual output of 200,000 tons of synthetic ammonia plant process design, but because of the ammonia production process is longer, more details, in view of the urgency of the design time. The main design of the main section of ammoniasynthesis section of the technology, equipment selection, and the mapping of the entire plant layout map Ammonia Process Chart, Synthesis Process control point with the process flow chart Synthesis Process flowchart materials, synthetic workshop elevation and floor plans. KEY WORDS: ammonia ， catalyst ， technology ， chart III 目 錄 摘 要 ........................................................................................................................................... I ABSTRACT ...............................................................................................................................II 1 工程設(shè)計(jì)背景與發(fā)展?fàn)顩r .................................................................................................... 1 工程設(shè)計(jì)的背景 .............................................................................................................. 1 我國(guó)合成氨產(chǎn)業(yè)概況 ...................................................................................................... 1 我國(guó)合成氨需求現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)規(guī)模 .................................................................................. 1 2 工程設(shè)計(jì)條件與總平面布置 ................................................................................................ 3 工程設(shè)計(jì)條件 .................................................................................................................. 3 原材料及輔助物料的資源條件 ............................................................................... 3 公用工程概述 ........................................................................................................... 3 勞動(dòng)力資源條件 ....................................................................................................... 3 總平面布置 ...................................................................................................................... 3 總平面布置的基本原則 ........................................................................................... 3 總平面布置概述 ....................................................................................................... 4 3 化工工藝設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 7 車間組成概述 .................................................................................................................. 7 車間生產(chǎn)綜合敘述 .......................................................................................................... 7 合成工段的概況及特點(diǎn) ........................................................................................... 7 工作制度 ................................................................................................................... 7 產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn) ................................................................................... 8 工藝流程敘述 ........................................................................................................... 8 4 合成工段的工藝計(jì)算及設(shè)備選型 ...................................................................................... 10 合成工段設(shè)計(jì)要求 ........................................................................................................ 10 合成工段物料衡算圖 .................................................................................................... 10 物料衡算 ...............